申请/专利权人：大连海事大学

申请日：2022-03-01

公开（公告）日：2023-05-30

公开（公告）号：CN114724444B

主分类号：G09B23/22

分类号：G09B23/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.30#授权;2022.07.26#实质审查的生效;2022.07.08#公开

摘要：本发明提供一种再现霓与虹的观测装置，包括白光光源、带光源口遮光盖、圆柱形白屏、霓与虹标尺、透明玻璃球、暗箱骨架、圆柱暗箱和底座。白光光源卡在带光源口遮光盖，带光源口遮光盖与暗箱骨架顶端固接，霓与虹标尺、圆柱暗箱和透明玻璃球支架与暗箱骨架固接，暗箱骨架与底座固接，圆柱形白屏贴在圆柱暗箱内壁，透明玻璃球放在透明玻璃球支架上，白光光源能实现垂直照射玻璃球，在圆柱形白屏上同时再现霓和虹现象。本发明能够同时再现霓与虹，直观反应霓和虹的产生原理，能观测不同水滴大小对霓和虹现象的影响；本装置体积小、效率高、成本低，便于推广到课堂教学和科技馆中。

主权项：1.一种再现霓与虹的观测装置，其特征在于，所述的观测装置基于光学方法实现，能够同时再现整圆形霓与虹现象，演示霓与虹形成的光学原理，测量虹观测位置与入射光线的夹角；所述观测装置包括白光光源1、带光源口的遮光盖2、圆柱形白屏3、霓与虹标尺4、透明玻璃球5、透明玻璃球支架6、暗箱骨架7、圆柱暗箱8和底座9；所述的暗箱骨架7由三个复合板构成，任意两个相邻复合板之间的夹角为120度；三个复合板的底部固定在底座9上，三个复合板的顶部相交处安装带光源口的遮光盖2；三个复合板靠近中心的一侧中部均设有相同大小的矩形缺口，用于放置圆柱暗箱8；所述的三个复合板为复合板A7-1、复合板B7-2、复合板C7-3，其中，复合板A7-1与复合板B7-2之间为观测面，复合板A7-1与复合板C7-3，复合板B7-2与复合板C7-3之间为观测装置背面；所述的圆柱暗箱8固定在暗箱骨架7三个复合板中间的矩形缺口处，圆柱暗箱8包括上下两部分：所述圆柱暗箱8的下半部分为完整空心圆柱结构且底部有封口，其底面不与底座9表面接触；所述圆柱暗箱8的上半部分在观测面开口120度的豁口，复合板A7-1与复合板C7-3之间和复合板B7-2与复合板C7-3之间设有弧形壁面结构，圆柱形白屏3贴在该弧形壁面的内壁，圆柱暗箱8的上半部分的顶部嵌在遮光盖2圆环结构内；所述的带光源口的遮光盖2为顶部封口的圆环结构，顶面中部设有通孔，用于安装白光光源1；所述白光光源1在垂直方向可上下移动；标尺A4-1、标尺B4-2均用于标记霓和虹的对应位置，具体的：所述的标尺A4-1为薄片状结构，其上设有刻度线，标尺A4-1粘贴在圆柱形白屏3最右侧壁面上，紧邻复合板A7-1开设的矩形缺口处，其中标尺A4-1的刻度线贴合白屏3壁面；所述的标尺B4-2为矩形板状结构，其上设有刻度线，标尺B4-2垂直布置在复合板A7-1上其中标尺B4-2的刻度线与复合板A7-1垂直；所述标尺A4-1、标尺B4-2的长度相同，其顶部与圆柱暗箱8顶部平齐，底部与透明玻璃球5的顶面平齐；所述的标尺A4-1、标尺B4-2能够标记出虹的对应位置，通过两个标尺之间的水平距离及相应的几何关系式，获得其出射光线与入射光线的夹角；所述的透明玻璃球支架6位于圆柱暗箱8下部圆环结构的中间，固定在暗箱骨架7上；所述的透明玻璃球5放在透明玻璃球支架6上，透明玻璃球5位于白光光源1正下方；所述的白光光源1的出射光中心正对透明玻璃球5球心，经透明玻璃球5折射反射在圆柱形白屏3上能同时观测到霓和虹现象；白光光源1发出的光照射在透明玻璃球5，在圆柱形白屏3上呈现圆形霓与虹，虹在上面而霓在下面，通过放置不同直径大小的透明玻璃球5，能够模拟水滴大小对形成霓与虹现象的影响。

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权利要求：

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